[go: up one dir, main page]

RU2295980C1 - Implant for repairing bone and/or cartilage tissue and method for producing it - Google Patents

Implant for repairing bone and/or cartilage tissue and method for producing it Download PDF

Info

Publication number
RU2295980C1
RU2295980C1 RU2005127972/15A RU2005127972A RU2295980C1 RU 2295980 C1 RU2295980 C1 RU 2295980C1 RU 2005127972/15 A RU2005127972/15 A RU 2005127972/15A RU 2005127972 A RU2005127972 A RU 2005127972A RU 2295980 C1 RU2295980 C1 RU 2295980C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fibroblasts
osteocytes
chondrocytes
nutrient medium
implant
Prior art date
Application number
RU2005127972/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Федорович Назаренко (RU)
Григорий Федорович Назаренко
Валентина Николаевна Земчихина (RU)
Валентина Николаевна Земчихина
Original Assignee
Григорий Федорович Назаренко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Григорий Федорович Назаренко filed Critical Григорий Федорович Назаренко
Priority to RU2005127972/15A priority Critical patent/RU2295980C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2295980C1 publication Critical patent/RU2295980C1/en

Links

Landscapes

  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medical engineering.
SUBSTANCE: implant has osteocytes and/or chondrocytes in nutrient medium. The osteocytes and/or chondrocytes are obtained from fibroblasts of autologic marrow by culturing on nutrient medium comprising calf blood serum, collagen and growth factors, and, optionally, mucopolysaccharides. Osteocytes and/or chondrocytes content in implant makes 100000-100 millions of cells in 2-5 ml of the nutrient medium corresponding to conditions for culturing fibroblasts to produce osteocytes or chondrocytes. Method for producing implant involves homogenizing, centrifuging patient marrow. Deposit containing stromal fibroblasts is cultured on special nutrient medium. To achieve fibroblast specialization towards osteocytes, the fibroblasts are mainly cultivated on a nutrient medium containing calf blood serum, collagen of type I and type II, fibroblasts growth factor. To direct fibroblasts development specialization mainly in chondrocyte direction, the fibroblasts nutrient medium is applied, in which serum, collagen of type I and type II, and also mucopolysaccharides and insulin-like growth factor or Somatomedin hormone are available. Cultivation is carried out until 100 000 up to 1000 million cells are accumulated in the nutrient medium. Then, 2-5 ml of the nutrient medium is added corresponding to fibroblasts cultivation conditions to produce osteocytes or chondrocytes.
EFFECT: high level of biocompatibility; improved anti-inflammatory effect and comfort condition; reliable adhesion to bone tissue; minimum integration time, optimum osteochondrogenesis course in necrotized bones and degeneratively changed cartilage.
6 cl

Description

Изобретение относится к биологии и медицине, а именно к способу получения аутотрансплантата для восстановления костной и хрящевой ткани, и может быть использовано в ревматологии, травматологии, ортопедии, стоматологии и косметологии.The invention relates to biology and medicine, in particular to a method for producing an autograft for restoration of bone and cartilage tissue, and can be used in rheumatology, traumatology, orthopedics, dentistry and cosmetology.

Только в США приблизительно 1,3 миллиона хирургических операций приходится на костную имплантацию, костное замещение или другие реконструктивные операции. Известно большое количество материалов, используемых в качестве имплантата или заменителя костного вещества. Имплантационным материалом служит костная мука (SU 1696818, RU 2189823), деминерализованная кость, коллаген и фибробласты (US 4485097), коллаген и неколлагеновые белки, полисахариды, аминокислоты (US 5866165, RU 97116345, RU 95117043), плацентарная, костная ткань плода, метилцеллюлоза и прополис (RU 21106781), эмбриональные хондроциты или клетки зародышевой соединительной ткани (DE 3410631), также гомополимеры и сополимеры полигликолевой и полимолочной кислот, сополимеры гликолида и лактида (WO 99/19005), глютаровый альдегид (FR 2582517) и другие материалы, включающие натуральные и синтетические полимеры. Другим классом приемлемых материалов, приемлемых в качестве имплантатов, являются керамические имплантаты, такие как гидроксиапатит или трикальций фосфат или тетракальций фосфат (RU 2062622 C1, DE 3727606, FR 2585576).In the United States alone, approximately 1.3 million surgeries occur in bone implantation, bone substitution, or other reconstructive surgery. A large number of materials are known that are used as an implant or a substitute for bone substance. The implant material is bone meal (SU 1696818, RU 2189823), demineralized bone, collagen and fibroblasts (US 4485097), collagen and non-collagen proteins, polysaccharides, amino acids (US 5866165, RU 97116345, RU 95117043), placental, bone cell tissue and propolis (RU 21106781), embryonic chondrocytes or cells of germinal connective tissue (DE 3410631), also homopolymers and copolymers of polyglycolic and polylactic acids, copolymers of glycolide and lactide (WO 99/19005), glutaraldehyde (FR 2582517) and other materials including natural and synthetic polymer polymers. Ceramic implants, such as hydroxyapatite or tricalcium phosphate or tetracalcium phosphate (RU 2062622 C1, DE 3727606, FR 2585576) are another class of acceptable materials acceptable as implants.

Впрочем, использование различных натуральных и синтетических минералов, полимеров и композитов, не дает тех результатов, которые были достигнуты с использованием аутогенных материалов. Примерно 90% проводимых операций относятся к аутотрасплантации, поскольку аллопротезирование и ксенопротезирование влечет за собой риск патогенной контаминации и сопровождается длительным периодом подавления иммунитета. Понятно, что доступность и наличие аутотранспантатов ограничены. Основные ограничения такой технологии заключаются во взятии материала у самого пациента, сохранении его в физиологической среде, необходимость дополнительного процесса заживления в месте извлечения материала. В принципе, это относится и к гомологичным аллотрансплантатам, т.е. трансплантатам доноров того же биологического вида, в этих случаях возникает еще и проблема иммунологической совместимости и заражение вирусами. Последние достижения в области клеточной молекулярной биологии, биотехнологии биоматериалов привели к развитию тканевой инженерии, позволяющей конструировать ткани с использованием живых клеток, разрабатывать способы восстановления функционально активных тканей как in vitro, так и in vivo (US 6398816, WO 01/82773). В настоящее время известен ряд попыток, основанных на включении изолированных клеток биопсийного происхождения, используемых как основа для создания имплантата. Хрящевые клетки (хондроциты) и кость формирующие клетки (остеобласты) продолжают развиваться, объединяясь с существующей структурой кости или хряща пациента после введения, так что после определенного периода времени имплантируемая структура становится полностью неотличима от окружающей ткани.However, the use of various natural and synthetic minerals, polymers and composites does not give the results that were achieved using autogenous materials. Approximately 90% of operations performed are related to autotransplantation, since alloprosthetics and xenoprosthetics entail a risk of pathogenic contamination and are accompanied by a long period of suppression of immunity. It is understood that the availability and availability of autotranspants is limited. The main limitations of this technology are taking material from the patient himself, preserving it in a physiological environment, the need for an additional healing process at the place of extraction of the material. In principle, this also applies to homologous allografts, i.e. donor transplants of the same species, in these cases there is also the problem of immunological compatibility and virus infection. Recent advances in cellular molecular biology and biotechnology of biomaterials have led to the development of tissue engineering, which allows constructing tissues using living cells, and developing methods for restoring functionally active tissues both in vitro and in vivo (US 6398816, WO 01/82773). Currently, a number of attempts are known based on the inclusion of isolated cells of biopsy origin, used as the basis for the creation of the implant. Cartilage cells (chondrocytes) and bone-forming cells (osteoblasts) continue to develop, combining with the existing structure of the patient’s bone or cartilage after administration, so that after a certain period of time, the implanted structure becomes completely indistinguishable from the surrounding tissue.

Известно, что клетки хрящевой ткани и кости, сухожилий и связок и волокнистой соединительной ткани радикально отличаются по характеру. В статье Alberts et al., Molecullar Biology of the cell., 2 Ed, 1989, p.987-988 сообщается, что препараты из костного матрикса могут быть имплантированы в дермальный слой кожи, при этом они трансформируются в клетки хряща и другие клетки костной ткани. Патент US 57000289 описывает применение клеток надкостницы, которые индуцируют большее количество клеток кости, чем клетки мышечной ткани. Патент US 2003/0077825 A1 демонстрирует возможность использования в качестве костновостанавливающего устройства фибробластов дермального, гингивального или периодонтального происхождения, взятых у самого пациента, выращенные в условиях роста клеток, при которых посеянные клетки дифференцируются в клетки остеогенного типа и затем включаются в структуру природного или синтетического гироксиапатита или неорганического костного минерала. Патент ЕР 0339607 раскрывает композицию для регенерации суставного хряща и кости путем имплантации клеток хондроцитов или остеобластов, полученных из костного мозга аутологичного или гомологичного происхождения или гомологов, включающих хондроциты или аутологичные или гомологичные фибробласты, полученных хондроцитов или каких-либо других прогенитальных клеток мезенхимального происхождения, которые помещаются в биоразлагаемый, биосовместимый, иммобилизирующий носитель. Часть имплантата может включать сегмент кости или заменитель кости.Cells of cartilage and bone, tendons and ligaments, and fibrous connective tissue are known to radically differ in character. An article by Alberts et al., Molecullar Biology of the cell., 2 Ed, 1989, p. 987-988 reports that bone matrix preparations can be implanted into the dermal layer of the skin, while they are transformed into cartilage cells and other bone cells tissue. US patent 57000289 describes the use of periosteum cells, which induce more bone cells than muscle cells. US 2003/0077825 A1 demonstrates the possibility of using fibroblasts of dermal, gingival or periodontal origin, taken from the patient himself, grown as cell bones, grown under cell growth conditions, in which the seeded cells differentiate into osteogenic type cells and then are incorporated into the structure of natural or synthetic gyroxyapatite or inorganic bone mineral. Patent EP 0339607 discloses a composition for regenerating articular cartilage and bone by implanting chondrocyte or osteoblast cells obtained from bone marrow of autologous or homologous origin or homologs including chondrocytes or autologous or homologous fibroblasts, obtained chondrocytes or any other progenital mesenital cells are placed in a biodegradable, biocompatible, immobilizing carrier. A portion of the implant may include a bone segment or bone substitute.

Патент США 6596274, который нами взят в качестве наиболее близкого аналога, описывает биологический материал, состоящий из двух компонентов: (1) культуры аутологичных или гомологичных стволовых клеток костного мозга частично или полностью дифференцированных в клеточные линии специфической соединительной ткани или (2) экстрацеллюларной матрицы, свободной от других клеточных компонентов, секретируемой специфической соединительной тканью и второй компонент - это самостоятельная биоприемлемая и биодеградируемая матрица, содержащая эфиры гиалуроновой кислоты. Специфическая клеточная линия выбрана из фибробластов, остеобластов, миобластов, адипоцитов, хондроцитов и эндотелиальных клеток. Этот материал был предварительно посеян в кератиноциты до формирования имплантата клеточных элементов. Клетки культивируются в подходящей среде и в дальнейшем эти клетки могут быть использованы немедленно либо сохранены в течение от 3 лет и более, в зависимости от степени криоконсервации, а затем уже вносятся в носитель. Гель помещается вместе с выращенными клетками в костный дефект. Имплантируемый материал подходит для использования при кожных повреждениях и для восстановления повреждений соединительной ткани. Однако описанный имплантационный материал не обладает достаточной высокой биологической активностью для восстановления опорно-двигательного аппарата, не может считаться благоприятным для процесса заживления, поскольку способы его получения являются унифицированными для аутогенных и гомологичных клеток костного мозга и не учитывают специфики их дифференцировки. К ограничивающим условиям относится и то, что в качестве матрицы используются эфиры гиалуроновой кислоты, предполагающие длительное в результате ее деградации высвобождение активных компонентов и необходимость моделирования различных форм имплантата.US patent 6596274, which we have taken as the closest analogue, describes biological material consisting of two components: (1) a culture of autologous or homologous bone marrow stem cells partially or completely differentiated into cell lines of a specific connective tissue or (2) extracellular matrix, free from other cellular components secreted by specific connective tissue and the second component is an independent bio-acceptable and biodegradable matrix containing gi esters luronovoy acid. A specific cell line is selected from fibroblasts, osteoblasts, myoblasts, adipocytes, chondrocytes and endothelial cells. This material was previously seeded into keratinocytes prior to the formation of an implant of cellular elements. Cells are cultured in a suitable medium and subsequently these cells can be used immediately or stored for 3 years or more, depending on the degree of cryopreservation, and then already introduced into the carrier. The gel is placed with the grown cells in a bone defect. The implantable material is suitable for use in skin lesions and for repairing damage to connective tissue. However, the described implantation material does not have a sufficiently high biological activity for the restoration of the musculoskeletal system, cannot be considered favorable for the healing process, since the methods for its preparation are standardized for autologous and homologous bone marrow cells and do not take into account the specifics of their differentiation. The limiting conditions include the fact that hyaluronic acid esters are used as the matrix, suggesting a prolonged release of the active components as a result of its degradation and the need to model various forms of the implant.

Анализ предшествующего уровня техники показал, что ни одно из известных технических решений не обеспечивает достаточного восстановления ткани кости, мышцы, хряща и сухожилий пациента с использованием только аутологичных клеток костного мозга самого пациента, позволяющего полностью исключить риск антигенности пересаживаемой ткани и патогенной трансформации.The analysis of the prior art showed that none of the known technical solutions provides sufficient restoration of tissue of the bone, muscle, cartilage and tendons of the patient using only autologous bone marrow cells of the patient himself, which completely eliminates the risk of antigenicity of the transplanted tissue and pathogenic transformation.

Таким образом, целью изобретения явилась разработка способа получения имплантата для восстановления костной и хрящевой ткани, включающего исследование и выбор специальных условий и режимов культивирования, продиктованных спецификой клеток костного мозга, особенно пожилых больных, для формирования в сторону остеоцитов и хондроцитов при сохранении высокой активности и абсолютной иммунной инертности.Thus, the aim of the invention was to develop a method for producing an implant for restoration of bone and cartilage tissue, including the study and selection of special conditions and cultivation regimes dictated by the specificity of bone marrow cells, especially elderly patients, for the formation of osteocytes and chondrocytes while maintaining high activity and absolute immune inertness.

Другой целью изобретения является создание имплантата, обладающего более высокой восприимчивостью организмом пациента, минимальными сроками интеграции по сравнению с известным уровнем техники. Иными словами целью изобретения явилось создание такого имплантата, который обеспечивает оптимальное течение остеохондрогенеза в некротизированных костях и дегенеративно измененных хрящах, обеспечивая противовоспалительный эффект, биологическую совместимость и повышение комфортности пациентов. Применительно к имплантату это означает, что он быстро и прочно должен срастаться с аутогенной тканью, особенно с костью.Another objective of the invention is the creation of an implant having a higher susceptibility to the patient’s body, minimal integration time compared with the prior art. In other words, the aim of the invention was the creation of such an implant that provides the optimal course of osteochondrogenesis in necrotic bones and degeneratively changed cartilage, providing anti-inflammatory effect, biocompatibility and increasing patient comfort. With regard to the implant, this means that it must quickly and firmly grow together with autogenous tissue, especially bone.

В результате большого объема экспериментальных работ, посвященных культивированию стромальных фибробластов костного мозга пациента, нуждающегося в лечении, нами удивительным образом обнаружено, что стромальные фибробласты костного мозга, и особенно пожилых людей, требуют специфических условий их культивирования, предполагающих особенности состава и концентраций питательного раствора, режимов культивирования, и определенную последовательность их этапов. Проведенные исследования позволили подобрать оптимальные условия для выращивания клеток фибробластов, установить те комбинации биологически активных веществ, которые позволяют клеткам пациентов, в том числе и пожилого возраста, активно размножаться до нужного количества. Установлено, что достижение лечебного эффекта возможно уже начиная с 100000 и до 100 млн клеток. Решающим моментом для соблюдения настоящих условий является то, что имплантат согласно изобретению после специализации фибробластов в сторону остеоцитов или хондроцитов сохраняется и вводится в место поражения вместе со специальной питательной средой, соответствующей условиям культивирования фиброобластов для получения остеоцитов или хондроцитов. Впервые выявлено, что полученная комбинация специализированных фибробластов в сочетании со специальной питательной средой обеспечивает при введении пациенту рост и дальнейшую дифференцировку необходимых клеток и тканей, в том числе, в пожилом, ишемизированном органе.As a result of a large amount of experimental work devoted to the cultivation of stromal fibroblasts of the bone marrow of a patient in need of treatment, we surprisingly found that stromal fibroblasts of the bone marrow, and especially the elderly, require specific conditions for their cultivation, suggesting features of the composition and concentration of the nutrient solution, the modes cultivation, and a certain sequence of their stages. The studies conducted allowed us to select the optimal conditions for the growth of fibroblast cells, to establish those combinations of biologically active substances that allow the cells of patients, including the elderly, to actively proliferate to the desired number. It was established that the achievement of the therapeutic effect is possible already starting from 100,000 and up to 100 million cells. The decisive moment for compliance with these conditions is that the implant according to the invention after the specialization of fibroblasts in the direction of osteocytes or chondrocytes is stored and introduced into the lesion site together with a special nutrient medium corresponding to the conditions for culturing fibroblasts to obtain osteocytes or chondrocytes. For the first time, it was revealed that the combination of specialized fibroblasts obtained in combination with a special nutrient medium ensures the growth and further differentiation of necessary cells and tissues, including in an elderly, ischemic organ, when introduced to the patient.

Таким образом, одним аспектом изобретения является имплантат для восстановления костной и/или хрящевой ткани, который представляет собой остеоциты и/или хондроциты в питательной среде, при этом остеоциты и/или хондроциты получают из фибробластов аутологичного костного мозга путем культивирования на питательной среде, включающей сыворотку крови телят, коллаген и ростовые факторы, и, необязательно, мукополисахариды, при этом содержание остеоцитов и/или хондроцитов в имплантате составляет от 100000 до 100 млн клеток в 2-5 мл питательной среды, соответствующей условиям культивирования фибробластов для получения остеоцитов или хондроцитов.Thus, one aspect of the invention is an implant for the restoration of bone and / or cartilage, which is osteocytes and / or chondrocytes in a nutrient medium, while osteocytes and / or chondrocytes are obtained from fibroblasts of autologous bone marrow by culturing in a nutrient medium including serum blood of calves, collagen and growth factors, and, optionally, mucopolysaccharides, while the content of osteocytes and / or chondrocytes in the implant is from 100,000 to 100 million cells in 2-5 ml of culture medium, The appropriate fibroblast culture conditions for osteocytes or chondrocytes.

При этом имплантат предназначен для введения в полость сустава кость, сухожилие, мышцу или фасцию.In this case, the implant is intended for insertion into the joint cavity of a bone, tendon, muscle or fascia.

Другим аспектом изобретения является способ получения имплантата для восстановления костной и/или хрящевой ткани, который заключается в том, что костный мозг пациента гомогенизируют, затем центрифугируют, осадок, содержащий стромальные фибробласты, культивируют на питательной среде, при этом для специализации фибробластов в сторону остеоцитов фибробласты преимущественно культивируют на питательной среде, содержащей в 1 мл сыворотку крови телят в количестве от 42,5 до 85 мг, коллаген типа I в концентрации 100-350 мкг/мл, коллаген типа II в концентрации от 10 мкг/мл до 100 мкг/мл, фактор роста фибробластов (FGF) в концентрации от 0,1 до 0,9 мкг/мл; для специализации фибробластов преимущественно в сторону хондроцитов фибробласты культивируют на питательной среде, в 1 мл которой содержится от 42,5 мг до 85 мг сыворотки, коллаген типа I и типа II в концентрации от 1 до 10 мкг/мл каждого, а также мукополисахариды в концентрации от 10 мкг/мл до 100 мкг/мл каждого и инсулиноподобный фактор роста (IGF-1) или гормон соматомедин в концентрации от 1,0 до 10,0 мкг/мл, культивирование проводят до накопления в питательной среде от 100000 до 100 млн остеоцитов и/или хондроцитов, затем добавляют по 2-5 мл питательной среды, соответствующей условиям культивирования фибробластов для получения остеоцитов или хондроцитов.Another aspect of the invention is a method for producing an implant for restoration of bone and / or cartilage tissue, which consists in homogenizing the patient’s bone marrow, then centrifuging, and the sediment containing stromal fibroblasts is cultured in a nutrient medium, while fibroblasts are specialized for fibroblasts towards osteocytes mainly cultivated on a nutrient medium containing in 1 ml of blood serum of calves in an amount of 42.5 to 85 mg, type I collagen in a concentration of 100-350 μg / ml, type II collagen at the end ntration from 10 μg / ml to 100 μg / ml, fibroblast growth factor (FGF) in a concentration of from 0.1 to 0.9 μg / ml; to specialize fibroblasts, mainly towards chondrocytes, fibroblasts are cultured on a nutrient medium, 1 ml of which contains from 42.5 mg to 85 mg of serum, type I and type II collagen in a concentration of 1 to 10 μg / ml each, as well as mucopolysaccharides in concentration from 10 μg / ml to 100 μg / ml each and insulin-like growth factor (IGF-1) or somatomedin hormone in a concentration of from 1.0 to 10.0 μg / ml, cultivation is carried out before accumulation in the nutrient medium from 100,000 to 100 million osteocytes and / or chondrocytes, then 2-5 ml of culture medium are added corresponding to the conditions for culturing fibroblasts to obtain osteocytes or chondrocytes.

При этом способ может обеспечивать накопление остеоцитов до 50 млн в 2 мл питательной среды, а хондроцитов до 50 млн в 5 мл питательной среды.Moreover, the method can provide the accumulation of osteocytes up to 50 million in 2 ml of culture medium, and chondrocytes up to 50 million in 5 ml of culture medium.

При этом сыворотка представляет собой сухой стандартный депротеинизированный гомогенат из крови телят.In this case, the serum is a dry standard deproteinized homogenate from the blood of calves.

В исследование было включено 40 пациентов, страдающих различными ревматологическим заболеваниями, осложнившимися аваскуляторным (асептическим некрозом) головок тазобедренных костей и коленных суставов. В контрольную группу входило 20 человек, 8 из которых с ревматоидным артритом, 2 - с системной красной волчанкой и 10 с остеоартрозом. Вторая группа больных, прошедших лечение согласно данному изобретению, состояла также из 20 человек: 8 пациентов, страдающих ревматоидным артритом, двое - системной красной волчанкой и 10 человек остеоартрозом в возрасте от 16 до 78 лет. Продолжительность заболевания составляла от 2 до 15 лет. Общепринятое лечение - стероиды, сосудистая терапия, лазерное поражение суставов, ЛФК больным контрольной группы проводилось в условиях хирургического отделения института ревматологии РАМН. У больных, прошедших курс лечения согласно заявленному изобретению, после установления диагноза в амбулаторных условиях была произведена пункция крыла левой подвздошной кости и взято от 2 до 6 мл костного мозга. Затем стромальные фибробласты костного мозга пациента культивировали так, как это изложено в способе предложенного изобретения, получали имплантант для восстановления костной и/или хрящевой ткани, который содержит от 100000 до 100 млн клеток в 2-5 мл питательной среды, соответствующей условиям культивирования фибробластов для получения остеоцитов или хондроцитов. Последний помещали в стерильные одноразовые шприцы, или их объединяли и помещали в стерильный одноразовый шприц для введения в полость сустава, кость, сухожилие, мышцу или фасцию. Состояние больных оценивалось до и после лечения и спустя 6 месяцев. По визуальной аналоговой шкале определяли интенсивность боли в покое, амплитуду движений определяли с помощью гониометра. После проведенного лечения состояние больных улучшилось как в контрольной группе, так и в группе, прошедших имплантацию заявленным средством. В группе больных, подвергнутых клеточной терапии имплантатом болевой синдром снизился на 73%, тогда как в контрольной группе на 61%, и достоверно улучшились показатели гониометрии на 49% в группе, подвергнутых клеточной терапии и на 19,7% - в контрольной. Однако спустя 6 месяцев после лечения у 18 больных контрольной группы все симптомы асептического некроза вернулись к исходным показателям. Двое больных сделали операцию по эндопротезированию суставов. В группе больных, прошедших терапию заявленным имплантатом, спустя 6 месяцев после лечения у 19 больных болевой синдром продолжал уменьшаться, и продолжала увеличиваться амплитуда движений в пораженных суставах. У 1 больного ревматоидным артритом возникли симптомы коксита, после обследования была обнаружена инфекция мочеполовых путей. После назначения антибиотиков состояние улучшилось.The study included 40 patients suffering from various rheumatological diseases complicated by avascular (aseptic necrosis) of the heads of the hip bones and knee joints. The control group consisted of 20 people, 8 of whom had rheumatoid arthritis, 2 with systemic lupus erythematosus, and 10 with osteoarthritis. The second group of patients treated according to this invention also consisted of 20 people: 8 patients suffering from rheumatoid arthritis, two with systemic lupus erythematosus, and 10 people with osteoarthritis aged 16 to 78 years. The duration of the disease ranged from 2 to 15 years. The generally accepted treatment - steroids, vascular therapy, laser joint damage, exercise therapy for patients in the control group was carried out in the surgical department of the Institute of Rheumatology RAMS. In patients who underwent treatment according to the claimed invention, after a diagnosis was established on an outpatient basis, the left iliac wing was punctured and 2 to 6 ml of bone marrow were taken. Then the stromal fibroblasts of the bone marrow of the patient were cultured as described in the method of the invention, an implant was obtained to restore bone and / or cartilage tissue, which contains from 100,000 to 100 million cells in 2-5 ml of culture medium corresponding to the conditions for culturing fibroblasts to obtain osteocytes or chondrocytes. The latter was placed in sterile disposable syringes, or they were combined and placed in a sterile disposable syringe for insertion into the joint cavity, bone, tendon, muscle or fascia. The condition of the patients was evaluated before and after treatment and after 6 months. The visual analogue scale determined the intensity of pain at rest, the amplitude of movements was determined using a goniometer. After the treatment, the condition of the patients improved both in the control group and in the group that underwent implantation with the claimed agent. In the group of patients subjected to cell therapy with an implant, the pain syndrome decreased by 73%, while in the control group by 61%, and goniometry significantly improved by 49% in the group subjected to cell therapy and by 19.7% in the control. However, 6 months after treatment in 18 patients of the control group, all symptoms of aseptic necrosis returned to baseline. Two patients underwent joint replacement surgery. In the group of patients who underwent therapy with the claimed implant, 6 months after treatment in 19 patients, the pain continued to decrease, and the amplitude of movements in the affected joints continued to increase. In 1 patient with rheumatoid arthritis, symptoms of coxitis occurred, after examination, an infection of the genitourinary tract was detected. After the appointment of antibiotics, the condition improved.

Проведенные исследования показали, что созданный согласно изобретению имплантат обеспечивает эффективность лечения за счет оптимального течения репаративного остеохондрогенеза в некротизированных костных структурах, дегенеративно-измененных хрящах, поврежденных сухожилиях и мышцах.Studies have shown that the implant created according to the invention ensures the effectiveness of treatment due to the optimal course of reparative osteochondrogenesis in necrotic bone structures, degeneratively changed cartilage, damaged tendons and muscles.

Эффективность лечения, предопределенная биологической совместимостью имплантата, обеспечивалась также простотой его введения при сохранении высокой активности и абсолютной иммунной инертности.The effectiveness of treatment, predetermined by the biocompatibility of the implant, was also ensured by the ease of its administration while maintaining high activity and absolute immune inertness.

Имплантат у всех 20 пациентов разных возрастных групп проявил минимальные сроки интеграции, высокую восприимчивость организмом пациентов, противовоспалительный эффект, быстро и прочно срастался с аутогенной тканью, особенно с костью, и тем самым способствовал повышению комфортности пациентов.The implant in all 20 patients of different age groups showed a minimum integration time, high susceptibility of the patient’s body, anti-inflammatory effect, quickly and firmly fused with autogenic tissue, especially bone, and thereby contributed to increasing patient comfort.

Изобретение далее поясняется в предпочтительных вариантах конкретного выполнения, при этом приводимые примеры культивирования стромальных фибробластов пациентов для последующей их аутотрансплантации в пораженные кости, суставы, мышцы, сухожилия, и способа получения имплантатов не должны стать основанием для ограничения притязаний, а предназначены исключительно лишь для демонстрации осуществимости изобретения и реализации указанных назначений.The invention is further illustrated in the preferred embodiments of the specific implementation, while the examples of culturing stromal fibroblasts of patients for subsequent autotransplantation into the affected bones, joints, muscles, tendons, and the method of obtaining implants should not become the basis for limiting claims, but are intended solely to demonstrate feasibility inventions and implementation of these purposes.

Пример 1Example 1

После пункции пораженной асептическим некрозом кости, у пациента производят забор его костного мозга в количестве от 2 до 6 мл. Затем к костному мозгу добавляют 15 мл охлажденного (+4°С) стерильного физиологического раствора. Одновременно шприцом через иглу 0,8×38 производят гомогенизацию. Полученный гомогенат переносят в стерильные центрифужные пробирки, содержащие примерно 5-кратный объем охлажденного (+4°С) стерильного физиологического раствора. Суспензию клеток центрифугируют в течение 5 мин при 1000 оборотах в мин, надосадочную жидкость сливают. Осадок, содержащий стромальные фибробласты, ресуспендируют питательной средой Игла с обычными добавками по 1 мл в каждой пробирке. Клетки в количестве 2500-10000 делят на части для дальнейшей их специализации.After puncture of a bone affected by aseptic necrosis, the patient is harvested from 2 to 6 ml of his bone marrow. Then, 15 ml of chilled (+ 4 ° C) sterile saline is added to the bone marrow. At the same time, with a syringe through a 0.8 × 38 needle, homogenization is performed. The resulting homogenate is transferred into sterile centrifuge tubes containing approximately 5-fold volume of chilled (+ 4 ° C) sterile saline. The cell suspension is centrifuged for 5 min at 1000 rpm, the supernatant is drained. The pellet containing stromal fibroblasts is resuspended with Eagle's nutrient medium with the usual additives of 1 ml in each tube. Cells in the amount of 2500-10000 are divided into parts for their further specialization.

Одну часть клеток в количестве примерно от 1250 до 5000 сеют в чашки Петри для специализации фибробластов преимущественно в сторону остеоцитов. При этом фибробласты культивируют на питательной среде, содержащей в 1 мл сыворотку крови телят в количестве от 42,5 до 85 мг, коллаген типа I массой 25000-50000 дальтон в концентрации 100-350 мкг/мл, коллаген типа II мол массой 25000-50000 дальтон в концентрации от 10 мкг/мл до 100 мкг/мл, фактор роста фибробластов (FGF) в концентрации от 0,1 до 0,9 мкг/мл.One part of the cells in an amount of about 1250 to 5000 is sown in Petri dishes to specialize fibroblasts mainly in the direction of osteocytes. At the same time, fibroblasts are cultured on a nutrient medium containing 1 ml of calf blood serum in an amount of 42.5 to 85 mg, type I collagen weighing 25,000-50000 daltons at a concentration of 100-350 μg / ml, type II collagen mol 25,000-50000 dalton in a concentration of 10 μg / ml to 100 μg / ml, fibroblast growth factor (FGF) in a concentration of 0.1 to 0.9 μg / ml.

Часть клеток в количестве примерно от 1250 до 5000 сеют в чашки Петри для специализации фибробластов преимущественно в сторону хондроцитов. Для этого фибробласты культивируют на питательной среде, в 1 мл которой содержится от 42,5 мг до 85 мг сыворотки, коллаген типа I и типа II мол мол. массой 25000-50000 дальтон в концентрации от 1 до 10 мкг/мл каждого, а также мукополисахариды, предпочтительно хондроитин-4 сульфат и хондроитин-6 сульфат, в концентрации от 10 мкг/мл до 100 мкг/мл каждого и ростовой фактор, предпочтительно, инсулиноподобный фактор роста (IGF-1) или гормон соматомедин в концентрации от 1,0 до 10,0 мкг/мл.Some of the cells in an amount of about 1250 to 5000 are sown in Petri dishes to specialize fibroblasts mainly in the direction of chondrocytes. For this, fibroblasts are cultured on a nutrient medium, in 1 ml of which contains from 42.5 mg to 85 mg of serum, collagen type I and type II mol mol. weighing 25000-50000 daltons in a concentration of from 1 to 10 μg / ml each, as well as mucopolysaccharides, preferably chondroitin-4 sulfate and chondroitin-6 sulfate, in a concentration of 10 μg / ml to 100 μg / ml each and a growth factor, preferably insulin-like growth factor (IGF-1) or the hormone somatomedin in a concentration of from 1.0 to 10.0 μg / ml.

Культивирование проводят до накопления в питательной среде от 100000 до 100 млн специализированных клеток в обычных условиях, т.е. ламинарных шкафах, примерно при температуре 37°С в атмосфере 5% CO2. Приблизительно на 21 и 35 день культивирования клетки в каждой части монослойной культуры фибробластов промывают буферным раствором с нейтральным рН, предпочтительно фосфатным. После последней диссоциации клеток их суспензируют в питательной среде и помещают в стерильные центрифужные пробирки, затем отделяют надосадочную жидкость (возможно центрифугированием 5 мин при 1000 об/мин). Надосадочную жидкость сливают, а к осадку, содержащему клетки, добавляют по 2-5 мл специальной питательной среды, соответствующей условиям культивирования фибробластов для получения остеоцитов или хондроцитов. Приготовленные имплантаты помещают в стерильные одноразовые шприцы, или их объединяют и помещают в стерильный одноразовый шприц.Cultivation is carried out before accumulation in the nutrient medium from 100,000 to 100 million specialized cells under ordinary conditions, i.e. laminar cabinets, at approximately 37 ° C in an atmosphere of 5% CO 2 . On approximately 21 and 35 days of cultivation, cells in each part of the monolayer fibroblast culture are washed with a neutral pH buffer solution, preferably phosphate. After the last dissociation of the cells, they are suspended in a nutrient medium and placed in sterile centrifuge tubes, then the supernatant is separated (possibly by centrifugation for 5 min at 1000 rpm). The supernatant is drained, and 2-5 ml of a special nutrient medium corresponding to the conditions for culturing fibroblasts to obtain osteocytes or chondrocytes is added to the sediment containing cells. The prepared implants are placed in sterile disposable syringes, or they are combined and placed in a sterile disposable syringe.

Пример 2Example 2

Больная Шмидт Т.М. 65 лет, с 2000 г. страдает болями в области правого тазобедренного сустава. В январе 2004 г. была госпитализирована в хирургическое отделение института ревматологии РАМН, где ей был выставлен диагноз: артроз тазобедренных суставов ст.III-IV, асептический некроз головки правой бедренной кости. Рекомендована операция - эндопротезирование сустава.Patient Schmidt T.M. 65 years old, since 2000 suffers from pains in the area of the right hip joint. In January 2004 she was hospitalized in the surgical department of the Institute of Rheumatology of the Russian Academy of Medical Sciences, where she was diagnosed with arthrosis of the hip joints, art. III-IV, aseptic necrosis of the head of the right femur. Recommended surgery - joint replacement.

В амбулаторных условиях ей была произведена под новокаиновым обезболиванием чрезвертельная пункция правой бедренной кости. Игла была введена по направлению к центру головки, на глубину до 5 см. Затем был взят костный мозг в количестве 4 мл, в течение 32 дней производилось культивирование ее стромальных фибробластов по вышеуказанной методике до 100 млн. Затем 50 млн фибробластов, прошедших специализацию в сторону остеоцитов, вместе с 2 мл специального питательного раствора были введены черзвертельно в шейку правой бедренной кости. 50 млн фибробластов, прошедших специализацию в сторону хондроцитов, вместе с 5 мл специальной питательной среды введено в под контролем УЗИ в центр суставной полости правого тазобедренного сустава, с последующими пассивно-активными движениями в этом суставе.On an outpatient basis, she underwent novocaine analgesia for an extraverticular puncture of the right femur. The needle was inserted towards the center of the head, to a depth of 5 cm. Then the bone marrow was taken in an amount of 4 ml, its stromal fibroblasts were cultured for 32 days according to the above procedure to 100 million. Then, 50 million fibroblasts specialized in the direction osteocytes, together with 2 ml of a special nutrient solution were injected heart-worm into the neck of the right femur. 50 million fibroblasts specialized in chondrocytes, together with 5 ml of a special nutrient medium, were introduced into an ultrasound-guided center of the right hip joint under ultrasound control, followed by passive-active movements in this joint.

В результате проведенной клеточной терапии специализированными фибробластами пораженного сустава и кости у больной спустя 14 дней после аутотрансплантации стали значительно улучшаться функциональные тесты и снижаться болевой синдром. Так, боль при движении с 10 см (по ВАШ) уменьшилась до 5 см, а спустя один месяц, полностью исчезла. Функция правого тазобедренного сустава (по Харрису) до лечения составляла 41 балл, через 14 дней - 64, спустя месяц 73 балла. И что самое примечательное, в суставе появилась наружная ротация (0-10-25 градусов), чего в принципе не бывает при такой патологии.As a result of cell therapy with specialized fibroblasts of the affected joint and bone in a patient 14 days after autotransplantation, functional tests began to significantly improve and pain syndrome decreased. So, the pain during movement from 10 cm (according to YOUR) decreased to 5 cm, and after one month, it completely disappeared. The function of the right hip joint (according to Harris) before treatment was 41 points, after 14 days - 64, after a month 73 points. And what is most remarkable, an external rotation appeared in the joint (0-10-25 degrees), which, in principle, does not happen with such a pathology.

Пример 3Example 3

Больная Можаева В.В. 35 лет, предъявляла жалобы на сильные боли и хромоту в области правого тазобедренного сустава. Считает себя больной с 1998 г., когда без видимых причин появились боли в правой паховой области. В феврале 2004 г. была госпитализирована в институт ревматологии РАМН, где ее был выставлен диагноз: диспластический артроз тазобедренных суставов ст.III-IV, асептический некроз головки правой бедренной кости. Правосторонний трохантерит. После чего ее была рекомендована операция по замене сустава на эндопротез.Patient Mozhaeva V.V. 35 years old, complained of severe pain and lameness in the area of the right hip joint. Considers herself a patient since 1998, when, for no apparent reason, pain appeared in the right inguinal region. In February 2004 she was hospitalized at the Institute of Rheumatology of the Russian Academy of Medical Sciences, where she was diagnosed with dysplastic arthrosis of the hip joints, art. III-IV, aseptic necrosis of the head of the right femur. Right-sided trochanteritis. After which she was recommended surgery to replace the joint with an endoprosthesis.

В амбулаторных условиях ей была произведена, под новокаиновым обезболиванием чрезвертельная пункция правой бедренной кости. Игла была введена по направлению к центру головки, на глубину до 5 см. Затем был взят костный мозг в количестве 3 мл в течение 17 дней производилось культивирование ее стромальных фибробластов по вышеуказанной методике до 100 млн. Затем 50 млн клеток прошедших специализацию в сторону остеоцитов, вместе с 2 мл специальной питательной среды были введены черзвертельно в шейку правой бедренной кости. 50 млн клеток прошедших специализацию в сторону хондроцитов, вместе с 5 мл специальной питательной среды введено в под контролем УЗИ в центр суставной полости правого тазобедренного сустава, с последующими пассивно-активными движениями в этом суставе. А 500000 клеток, прошедших специализацию в сторону хондроцитов, были вместе с 5 мл питательной среды введены в область прикрепления сухожилия широчайшей фасции правого бедра к большому вертелу.On an outpatient basis, she underwent transocentential puncture of the right femur under novocaine analgesia. The needle was inserted towards the center of the head, to a depth of 5 cm. Then, the bone marrow was taken in an amount of 3 ml for 17 days, its stromal fibroblasts were cultured according to the above procedure to 100 million. Then, 50 million cells specialized in osteocytes, Together with 2 ml of special nutrient medium, they were injected heart-wormly into the neck of the right femur. 50 million cells specialized in the direction of chondrocytes, together with 5 ml of a special nutrient medium, were introduced under ultrasound control into the center of the joint cavity of the right hip joint, followed by passive-active movements in this joint. And 500,000 cells that underwent specialization in the direction of chondrocytes were introduced together with 5 ml of culture medium into the area of attachment of the tendon of the broadest fascia of the right thigh to the greater trochanter.

В результате проведенной клеточной терапии специализированными фибробластами пораженного сустава и кости у больной спустя 14 дней после аутотрансплантации стали значительно улучшаться функциональные тесты и снижаться болевой синдром. Так боль при движении с 9 см (по ВАШ) уменьшилась до 3 см, а спустя один месяц периодически возникала с силой 2-3 см. Функция правого тазобедренного сустава (по Харрису) до лечения составляла 26 баллов, спустя 14 дней - 65, через месяц 75 баллов. Наружная ротация увеличилась с 15 до 20 градусов. Исчезли признаки правостороннего трохантерита и симптомы воспаления сухожилия широчайшей фасции бедра.As a result of cell therapy with specialized fibroblasts of the affected joint and bone in the patient, 14 days after autotransplantation, functional tests began to significantly improve and pain syndrome decreased. So the pain during movement from 9 cm (according to YOUR) decreased to 3 cm, and after one month periodically arose with a force of 2-3 cm. The function of the right hip joint (according to Harris) before treatment was 26 points, after 14 days - 65, through month 75 points. External rotation increased from 15 to 20 degrees. The signs of right-sided trochanteritis and symptoms of tendon inflammation of the broadest fascia of the thigh disappeared.

Пример 4Example 4

Больная Дубровина М.М. 66 лет, предъявляла жалобы на сильные боли в коленных суставах, больше слева, невозможность ходьбы на длительное расстояние. В феврале 2004 г. была госпитализирована в институт ревматологии РАМН, где ей был выставлен диагноз: артроз коленных суставов ст. III-IV, асептический некроз левого коленного сустава, тендинит и миозит дистального отдела портняжной мышцы слева, по деструктивному типу. Была рекомендована операция по замене сустава на эндопротез.Patient Dubrovina M.M. 66 years old, complained of severe pain in the knee joints, more on the left, inability to walk for a long distance. In February 2004, she was hospitalized at the Institute of Rheumatology, Russian Academy of Medical Sciences, where she was diagnosed with arthrosis of the knee joints, art. III-IV, aseptic necrosis of the left knee joint, tendonitis and myositis of the distal tailor muscle on the left, according to the destructive type. An operation to replace the joint with an endoprosthesis was recommended.

В амбулаторных условиях ей была произведена, под новокаиновым обезболиванием, пункция метафиза левой большеберцовой кости на глубину до 4 см и взят костный мозг в объеме 4 мл. В течение 26 дней производилось культивирование ее стромальных фибробластов по вышеуказанной методике до 100 млн. Затем 50 млн клеток прошедших специализацию в сторону остеоцитов, вместе с 4 мл специальной питательной среды были поочередно введены (по 2 мл+50 млн) в медиальные мыщелки левой бедренной и левой большеберцовой костей, где по данным ЯМР были обнаружены самые большие деструктивные изменения. 40 млн клеток прошедших, специализацию в сторону хондроцитов, вместе с 5 мл специальной питательной среды введено в полость левого коленного сустава, между медиальными и латеральными мыщелками бедренной и большеберцовой костей. 10 млн клеток, прошедших специализацию в сторону хондроцитов были введены по 5 мл в сухожилие и дистальный отдел портняжной мышцы слева соответственно.On an outpatient basis, she underwent a puncture metaphysis of the left tibia to a depth of 4 cm under procaine anesthesia and a bone marrow of 4 ml was taken. For 26 days, its stromal fibroblasts were cultured according to the aforementioned method to 100 million. Then, 50 million cells specialized in the direction of osteocytes, together with 4 ml of special nutrient medium, were alternately introduced (2 ml + 50 million each) into the medial condyle of the left femoral and of the left tibia, where according to NMR the largest destructive changes were detected. 40 million cells that passed, specialization in the direction of chondrocytes, together with 5 ml of a special nutrient medium, were introduced into the cavity of the left knee joint, between the medial and lateral condyles of the femur and tibia. 10 million cells specializing in the direction of chondrocytes were introduced 5 ml each into the tendon and distal section of the tailor muscle on the left, respectively.

Спустя 14 дней после аутотрансплантации у больной, страдающей избыточным весом (106 кг), стали значительно улучшаться функциональные тесты и снижаться болевой синдром. Боль при движении уменьшилась с 7 см (по ВАШ) до 4 см а через один месяц составляла 3 см. Функция в левом коленном суставе увеличилась с 25 до 43 баллов.14 days after autotransplantation in a patient suffering from overweight (106 kg), functional tests began to significantly improve and pain was reduced. The pain during movement decreased from 7 cm (according to YOUR) to 4 cm and after one month was 3 cm. Function in the left knee joint increased from 25 to 43 points.

Пример 5.Example 5

Выписной эпикриз из истории болезни №3004C/2003 г. Больная Криштофова Инесса Сергеевна 74 года, находилась на обследовании и лечении в ортопедо-хирургическом отделении клиники института ревматологии РАМН c 06.10.03 по 24.10.2003 г. (18 койкодней) с диагнозом: Полиостеартроз, артроз плечевых суставов ст.1-2. Левосторонний плечелопаточный периартрит (тендинит подлопаточной и 2-главой мышц слева).Prescribed epicrisis from medical history No. 3004C / 2003. Inessa Sergeevna, 74, was examined and treated at the orthopedic and surgical department of the Clinic of the Institute of Rheumatology, Russian Academy of Medical Sciences, from 06.10.03 to 10.24.2003 (18 beds) with a diagnosis of Polyostearthrosis , arthrosis of the shoulder joints st. 1-2. Left-side humeroscapular periarthritis (tendonitis of the subscapular and 2-headed muscles of the left).

Поступила с жалобами на сильные боли в шейном, поясничном отделах позвоночника, плечевых суставах. Ограничена функция в левом плечевом суставе. Считает себя больной с 1986 г., когда впервые появились боли в шейном отделе позвоночника и левом плечевом суставе. Постепенно заболевание прогрессировало. Местно: при пальпации определяются болезненные точки в области остистых отростков позвоночника, плечевых суставов, длинной головки сухожилия 2-главой, подлопаточной и дельтовидной мышц слева.Received with complaints of severe pain in the cervical, lumbar spine, shoulder joints. Limited function in the left shoulder joint. Considers herself a patient since 1986, when pain in the cervical spine and left shoulder joint first appeared. Gradually, the disease progressed. Locally: on palpation, painful points are determined in the area of the spinous processes of the spine, shoulder joints, long head of the tendon with a 2-head, subscapular and deltoid muscles on the left.

Объем движений в них ограничен, больше в левом плечевом суставе.The range of motion in them is limited, more in the left shoulder joint.

УЗИ плечевых суставов: сужение суставных щелей в акромиально-ключичных суставах. Уменьшение толщины сухожилий 2-главой и подлопаточной мышцы слева. УЗИ - картина левостороннего тединита подостной и 2-главой мышц, дегенративно-дистрофические изменения в сухожилиях подлопаточной и 2-главой мышц.Ultrasound of the shoulder joints: narrowing of the joint spaces in the acromioclavicular joints. Reducing the thickness of the tendons of the 2-head and subscapularis muscle on the left. Ultrasound - a picture of left-sided tendonitis of the infraspinatus and 2-headed muscles, degenerative-dystrophic changes in the tendons of the subscapular and 2-headed muscles.

Проводимая консервативная терапия эффекта не принесла. После выписки из стационара больной проводилась клеточная терапия собственными стволовыми клетками, по вышепредложенной схеме. Так, 50 млн клеток, специализированных в сторону хондроцитов, были использованы следующим образом. В область истонченного сухожилия подлопаточной мышцы слева было введено 25 млн клеток; в область сухожилия длинной головки 2-главой мышцы 25 млн клеток.Conducted conservative therapy did not bring any effect. After discharge from the hospital, the patient underwent cell therapy with their own stem cells, according to the above scheme. So, 50 million cells specialized in the direction of chondrocytes were used as follows. 25 million cells were introduced into the area of the thinned subscapular muscle tendon; in the tendon of the long head of the 2-headed muscle of 25 million cells.

Спустя 6 месяцев после клеточной терапии больная отметила значительное улучшение самочувствия, на 75% уменьшился болевой синдром в левом плечевом суставе, на 80 градусов увеличилась амплитуда движения (сгибание) в нем.After 6 months after cell therapy, the patient noted a significant improvement in well-being, pain in the left shoulder joint decreased by 75%, and the amplitude of movement (flexion) increased by 80 degrees.

Claims (6)

1. Имплантат для восстановления костной и/или хрящевой ткани, характеризующийся тем, что он представляет собой остеоциты и/или хондроциты в питательной среде, при этом остеоциты и/или хондроциты получают из фибробластов аутологичного костного мозга путем культивирования на питательной среде, включающей сыворотку крови телят, коллаген и ростовые факторы, и, необязательно, мукополисахариды, при этом содержание остеоцитов и/или хондроцитов в имплантате составляет от 100000 до 100 млн клеток в 2-5 мл питательной среды, соответствующей условиям культивирования фибробластов для получения остеоцитов или хондроцитов.1. An implant for the restoration of bone and / or cartilage, characterized in that it is osteocytes and / or chondrocytes in a nutrient medium, while the osteocytes and / or chondrocytes are obtained from fibroblasts of autologous bone marrow by cultivation in a nutrient medium including blood serum calves, collagen and growth factors, and, optionally, mucopolysaccharides, while the content of osteocytes and / or chondrocytes in the implant is from 100,000 to 100 million cells in 2-5 ml of culture medium that meets the conditions of tivirovaniya fibroblasts for osteocytes or chondrocytes. 2. Имплантат по п.1 который предназначен для введения в полость сустава, кость, сухожилие, мышцу или фасцию.2. The implant according to claim 1, which is intended for insertion into the joint cavity, bone, tendon, muscle or fascia. 3. Способ получения имплантата для восстановления костной и/или хрящевой ткани, характеризующийся тем, что костный мозг пациента гомогенизируют, затем центрифугируют, осадок, содержащий стромальные фибробласты, культивируют на питательной среде, при этом для специализации фибробластов в сторону остеоцитов фибробласты преимущественно культивируют на питательной среде, содержащей в 1 мл сыворотку крови телят в количестве от 42,5 до 85 мг, коллаген типа I в концентрации 100-350 мкг/мл, коллаген типа II в концентрации от 10 до 100 мкг/мл, фактор роста фибробластов (FGF) в концентрации от 0,1 до 0,9 мкг/мл, для специализации фибробластов преимущественно в сторону хондроцитов фибробласты культивируют на питательной среде, в 1 мл которой содержится от 42,5 до 85 мг сыворотки, коллаген типа I и типа II в концентрации от 1 до 10 мкг/мл каждого, а также мукополисахариды в концентрации от 10 до 100 мкг/мл каждого и инсулиноподобный фактор роста (IGF-1) или гормон соматомедин в концентрации от 1,0 до 10,0 мкг/мл, культивирование проводят до накопления в питательной среде от 100000 до 100 млн клеток, затем добавляют по 2-5 мл питательной среды, соответствующей условиям культивирования фибробластов для получения остеоцитов или хондроцитов.3. A method of obtaining an implant for restoration of bone and / or cartilage tissue, characterized in that the patient’s bone marrow is homogenized, then centrifuged, the precipitate containing stromal fibroblasts is cultured on a nutrient medium, while for the specialization of fibroblasts towards osteocytes, fibroblasts are mainly cultivated on nutrient medium containing 1 ml of blood serum of calves in an amount of 42.5 to 85 mg, collagen type I at a concentration of 100-350 μg / ml, collagen type II at a concentration of 10 to 100 μg / ml, growth factor Ibroblasts (FGF) in a concentration of 0.1 to 0.9 μg / ml, for the specialization of fibroblasts mainly in the direction of chondrocytes, fibroblasts are cultured on a nutrient medium, in 1 ml of which contains from 42.5 to 85 mg of serum, type I and type collagen II at a concentration of 1 to 10 μg / ml each, as well as mucopolysaccharides at a concentration of 10 to 100 μg / ml each and insulin-like growth factor (IGF-1) or somatomedin hormone at a concentration of 1.0 to 10.0 μg / ml , cultivation is carried out before accumulation in a nutrient medium from 100,000 to 100 million cells, then 2-5 ml of production medium corresponding to the conditions for the cultivation of fibroblasts to obtain osteocytes or chondrocytes. 4. Способ по п.3, который обеспечивает накопление остеоцитов до 50 млн в 2 мл питательной среды.4. The method according to claim 3, which provides for the accumulation of osteocytes up to 50 million in 2 ml of culture medium. 5. Способ по п.3, который обеспечивает накопление хондроцитов до 50 млн в 5 мл питательной среды.5. The method according to claim 3, which provides for the accumulation of chondrocytes up to 50 million in 5 ml of culture medium. 6. Способ по п.3, в котором сыворотка представляет собой сухой стандартный депротеинизированный гомогенат из крови телят.6. The method according to claim 3, in which the serum is a dry standard deproteinized homogenate from the blood of calves.
RU2005127972/15A 2005-09-08 2005-09-08 Implant for repairing bone and/or cartilage tissue and method for producing it RU2295980C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005127972/15A RU2295980C1 (en) 2005-09-08 2005-09-08 Implant for repairing bone and/or cartilage tissue and method for producing it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005127972/15A RU2295980C1 (en) 2005-09-08 2005-09-08 Implant for repairing bone and/or cartilage tissue and method for producing it

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2295980C1 true RU2295980C1 (en) 2007-03-27

Family

ID=37999088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005127972/15A RU2295980C1 (en) 2005-09-08 2005-09-08 Implant for repairing bone and/or cartilage tissue and method for producing it

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2295980C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2360690C1 (en) * 2008-04-15 2009-07-10 Федеральное государственное учреждение Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова Росмедтехнологий Method for making collagen implants
RU2381485C2 (en) * 2007-05-04 2010-02-10 Ольга Анатольевна Коновалова Method for investigation of biological compatibility of synthetic material of medical-biological purpose with biological tissues
RU2392973C2 (en) * 2008-01-28 2010-06-27 Федеральное государственное учреждение Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи (ФГУ ННИИТО Росмедтехнологий) Method for preparing three-dimensional chondral graft
RU2496524C2 (en) * 2008-06-23 2013-10-27 Сантр Насьональ Де Ля Решерш Сьянтифик Combination of blood and ceramic particles of biphasic calcium phosphates
RU2693408C2 (en) * 2013-06-24 2019-07-02 Дентспли Их Аб Medical device containing collagen vi

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0339607A2 (en) * 1988-04-29 1989-11-02 Samuel Dr. Itay Composition for repair of cartilage and bone and method for their preparation as skeletal tissue implant
WO2001082773A2 (en) * 2000-04-28 2001-11-08 The Regents Of The University Of California Structures useful for bone engineering and methods
RU2000109319A (en) * 1997-10-10 2003-02-20 Эд Гейштлих Зёне Аг Фюр Хемише Индустрие MEMBRANE FOR USE IN DIRECTED TISSUE REGENERATION
US6596274B1 (en) * 1995-11-20 2003-07-22 Fidia Advanced Biopolymers S.R.L. Biological material containing bone marrow stem cells partially or completely differentiated into connective tissue cells and a hyaluronic acid ester matrix
RU2214197C2 (en) * 1996-08-30 2003-10-20 Вериген Трансплантацион Сервисес Интернационал Аг. Method and set for performing autotransplantation
RU2242980C1 (en) * 2003-10-31 2004-12-27 ЗАО "РеМеТэкс" Culture of genetically non-modified human chondroprogenitory cells and method for their preparing

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9721585D0 (en) * 1997-10-10 1997-12-10 Geistlich Soehne Ag Chemical product
DK177997B1 (en) * 2000-07-19 2015-02-23 Ed Geistlich Söhne Ag Für Chemische Ind Bone material and collagen combination for healing of damaged joints

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0339607A2 (en) * 1988-04-29 1989-11-02 Samuel Dr. Itay Composition for repair of cartilage and bone and method for their preparation as skeletal tissue implant
US6596274B1 (en) * 1995-11-20 2003-07-22 Fidia Advanced Biopolymers S.R.L. Biological material containing bone marrow stem cells partially or completely differentiated into connective tissue cells and a hyaluronic acid ester matrix
RU2214197C2 (en) * 1996-08-30 2003-10-20 Вериген Трансплантацион Сервисес Интернационал Аг. Method and set for performing autotransplantation
RU2000109319A (en) * 1997-10-10 2003-02-20 Эд Гейштлих Зёне Аг Фюр Хемише Индустрие MEMBRANE FOR USE IN DIRECTED TISSUE REGENERATION
WO2001082773A2 (en) * 2000-04-28 2001-11-08 The Regents Of The University Of California Structures useful for bone engineering and methods
RU2001119843A (en) * 2000-07-19 2003-07-27 Эд. Гайстлих Зене Аг Фюр Хемише Индустри Bone material and collagen composition for repairing damaged joints
RU2242980C1 (en) * 2003-10-31 2004-12-27 ЗАО "РеМеТэкс" Culture of genetically non-modified human chondroprogenitory cells and method for their preparing

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2381485C2 (en) * 2007-05-04 2010-02-10 Ольга Анатольевна Коновалова Method for investigation of biological compatibility of synthetic material of medical-biological purpose with biological tissues
RU2392973C2 (en) * 2008-01-28 2010-06-27 Федеральное государственное учреждение Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи (ФГУ ННИИТО Росмедтехнологий) Method for preparing three-dimensional chondral graft
RU2360690C1 (en) * 2008-04-15 2009-07-10 Федеральное государственное учреждение Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии имени Н.Н. Приорова Росмедтехнологий Method for making collagen implants
RU2496524C2 (en) * 2008-06-23 2013-10-27 Сантр Насьональ Де Ля Решерш Сьянтифик Combination of blood and ceramic particles of biphasic calcium phosphates
RU2693408C2 (en) * 2013-06-24 2019-07-02 Дентспли Их Аб Medical device containing collagen vi

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1973554B1 (en) Cartilage repair methods
Cancedda et al. A tissue engineering approach to bone repair in large animal models and in clinical practice
Novicoff et al. Critical analysis of the evidence for current technologies in bone-healing and repair
Asamura et al. Bone regeneration using a bone morphogenetic protein-2 saturated slow-release gelatin hydrogel sheet: evaluation in a canine orbital floor fracture model
DK2491960T3 (en) COMPOSITION FOR NON-LIFESTYLE REPAIR AND A PROCEDURE FOR PREPARING THEREOF
KR102751476B1 (en) Autologous bone graft substitute
EP3419678B1 (en) Trizonal membranes for periosteum regeneration
JP6574502B2 (en) Ex vivo cartilage generation from fibroblasts
CN112957539A (en) Zinc-manganese-magnesium alloy interface screw for reconstruction and fixation of anterior cruciate ligament
RU2295980C1 (en) Implant for repairing bone and/or cartilage tissue and method for producing it
JP2001131086A (en) Composition for promoting repair of connective tissue, containing endothelin, and use of endothelin in preparation of the composition
Sharun et al. Exploring the applications of platelet-rich plasma in tissue engineering and regenerative medicine: evidence from goat and sheep experimental research
Ando et al. Feasibility and effects of a self‐assembling peptide as a scaffold in bone healing: an in vivo study in rabbit lumbar posterolateral fusion and tibial intramedullary models
JP2001527030A (en) Osteopontin-based composition for improving bone repair effect
RU2315580C2 (en) Method for optimizing reparative osteogenesis
Giardino et al. Bioabsorbable scaffold for in situ bone regeneration
CN102089008A (en) Manufacturing method of collagen gel composition for bone regeneration
Gao et al. 3D-printed regenerative polycaprolactone/silk fibroin osteogenic and chondrogenic implant for treatment of hip dysplasia
Boyan et al. Clinical use of platelet-rich plasma in orthopaedics
TW201219573A (en) Anti-fibrotic response provided by fetal cells to implants and delivery systems
Manoukian et al. Tissue-Engineered Medical Products
Rodriguez-Merchan et al. Stromal Vascular Fraction for Musculoskeletal Lesions
Berner Quantitative and qualitative assessment of the regenerative potential of osteoblasts versus bone marrow derived mesenchymal stem cells in the reconstruction of critical sized segmental tibial bone defects in a large animal model
Petite et al. Marrow stromal stem cells for repairing the skeleton
Srnec et al. Femoral bone defect healing using two novel biocompatible degradable materials

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080909